نسخة الفيديو النصية
يوضح الشكل الآتي الإعداد التجريبي لمسعر حراري بسيط يستخدم لقياس التغير في الإنثالبي في تفاعلات محددة. في أي نوع من التفاعلات لا يكون استخدام هذا الجهاز التجريبي مناسبًا لقياس التغير في الإنثالبي؟ (أ) الذوبان، (ب) الاحتراق، (ج) الإحلال، (د) التعادل، (هـ) الترسيب.
حسنًا، المسعر الحراري هو جهاز يستخدم لقياس الطاقة المنتقلة على صورة حرارة أثناء التغيرات الفيزيائية أو الكيميائية. ويمكن اعتباره نظامًا معزولًا؛ حيث إن النظام المعزول هو النظام الذي لا يسمح بانتقال المادة أو الطاقة إلى الوسط المحيط. والآن بعد أن عرفنا فيما يستخدم هذا الجهاز، دعونا نلق نظرة على الخيارات من (أ) إلى (هـ) لنرى أي نوع من هذه التفاعلات لن يكون هذا الجهاز التجريبي مناسبًا له. الخيار (أ) هو الذوبان. يحدث الذوبان عندما يذوب مذاب في مذيب سائل. نلاحظ من الشكل أن خليط التفاعل سائل. وبما أن المحلول يحتوي على مذيب سائل، فإن هذا الجهاز سيكون مناسبًا لعملية الذوبان.
بما أن السؤال لدينا عن نوع التفاعلات الذي لا يكون فيه استخدام هذا الجهاز التجريبي مناسبًا، فهذا يعني أن الخيار (أ) لا يمثل إجابة هذا السؤال. الخيار (ب) هو الاحتراق. والاحتراق هو الاشتعال. ويتضمن التفاعل مع الأكسجين. تتطلب تفاعلات الاحتراق وجود حرارة. لكن كوب البولي ستايرين في هذا الإعداد ليس موصلًا جيدًا جدًّا للحرارة، كما يتطلب الاحتراق إمدادًا بالأكسجين. وبما أن كوب البولي ستايرين له غطاء، فإن الإمداد بالأكسجين سيكون محدودًا. لذا، من المحتمل ألا يحدث احتراق، لكن إذا حدث، فسينتج عنه لهب. وكوب البولي ستايرين والصوف القطني قابلان للاشتعال، ومن ثم لن يكون هذا الجهاز التجريبي مناسبًا لتفاعل الاحتراق. إذن، يبدو أن الخيار (ب)، الاحتراق، هو الإجابة الصحيحة لهذا السؤال. لكن للتأكد من صحة هذه الإجابة، دعونا نفكر في الخيارات من (ج) إلى (هـ).
الخيار (ج) هو الإحلال، وهو التفاعل الذي يحل فيه نوع أكثر نشاطًا محل نوع أقل نشاطًا في مركبه. أحد الأمثلة على هذا النوع من التفاعلات هو إحلال مسحوق المغنيسيوم محل النحاس في محلول كبريتات النحاس المائي. وعلى الرغم من أن تفاعلات الإحلال يمكن أن تحدث بين متفاعلات صلبة، لكنها عادة ما تحدث في الماء، لذا فإن هذا الجهاز مناسب لتفاعل الإحلال. ومن ثم، فإن الخيار (ج)، الإحلال، ليس إجابة هذا السؤال.
الخيار (د) هو التعادل. يتضمن تفاعل التعادل حمضًا يتفاعل مع قاعدة لإنتاج ملح وماء. يذوب الحمض والقاعدة عادة في الماء. وفي هذه الحالة، يمكننا الإشارة إلى المحلول القاعدي بأنه قلوي؛ حيث إن القلوي عبارة عن قاعدة قابلة للذوبان. وبما أن خليط التفاعل في التعادل يكون سائلًا، فإن الجهاز التجريبي سيكون مناسبًا، ومن ثم فإن الخيار (د) ليس إجابة هذا السؤال.
الخيار (هـ) هو الترسيب. تتضمن تفاعلات الترسيب تكوين ناتج غير قابل للذوبان نتيجة تفاعل مجموعة من المحاليل. في هذه التفاعلات، عادة ما يكون المذيب ماء، لذا فإن هذا الجهاز مناسب للترسيب. إذن، الخيار (هـ)، الترسيب، ليس إجابة هذا السؤال. وعليه، فإن إجابة السؤال لدينا حول نوع التفاعلات الذي لا يكون فيه استخدام هذا الجهاز التجريبي مناسبًا لقياس التغير في الإنثالبي هي الخيار (ب)؛ الاحتراق.
من الجدير بالذكر أنه على الرغم من أن هذا المسعر الحراري البسيط ليس مناسبًا لقياس التغير في الإنثالبي في تفاعلات الاحتراق، فإن المسعر الحراري الثابت الحجم أو المسعر الحراري للاحتراق سيكون مناسبًا.
